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[12]한국의 무선통신 발전사

국내 무선통신의 효시는 1910년 대한제국의 군함 광제호와 인천 월미도 간의 연결로 보고 있다.
이 당시 월미도의 무선시설은 황해를 항해하는 대운항로의 중계국이고 기타 무선시설은 기상관측, 등대통신, 해안경비, 해난구조 등의 특수업무에 사용되었을뿐 일반공중통신은 취급하지 않았다. 우리나라의 공중무선통신업무는 1923년 경성우편국 용산전신분실에서 최초로 취급하였다. 이 분실은 일제의 육군으로 부터 인계받은 경성육군 무선전신소를 개편한 것으로 그후 경성무선전신국으로 개칭하였다.

이렇게 시작된 우리나라 무선통신기술은 1916년 일제하에서 내려진 전파통제,통신운용권의 박탈과 6.25사변을 거치면서 주로 특수목적에 이용되어 안보적인 측면에서 전파이용을 규제하여 왔기 때문에 유선통신기술에 비하여 상대적으로 낙후되어 왔다. 이것은 일제 치하에서 양성된 한국인 무선통신 기술자는 고작 25명에 불과하였다는 점이 잘 말해주고 있다. 이 당시의 무선통신은 주로 무전기 형태의 무선통신이었으며, 1935년경부터 사설무선 전신전화가 외국으로부터 도입되었는데 국내기술은 주로 부분적인 운용 및 유지보수 수준이었다.

국내에서 무선통신이 본격적으로 활용되기 시작하면서 중추적인 국가기간통신망으로 자리잡기시작한 것은 1967년 서울-부산간 마이크로웨이브 전송시설이 개통되면서 부터이다. 또 한일간에 대류산란파 스케타통신이 1968년부터 울산(무룡산)과 일본 하마다간에 개통되어 한일간 통신수요의 중추적인 역할을 수행하였으며, 1980년 개통된 한일간 해저광케이블과 함께 80년대 국제통신망의 2대간선역할을 하였다.

무선전화는 1945년 8월 24일 미군정청 체신국에 의해 한미간 직통무선전화가 개통된 것이 그 시작이었다. 본격적인 공중무선전화의 출현은 1958년 ICA 경제부흥원조계획에 의해 서울지역에 가입이동 무선전화시설 계획을 수립하고, 1960년 8월 15일 25W VHF 송수신기 20대를 외국에서 도입하여 정부각료의 차량에 탑재하고 남산정상과 연결하여 일반가입자와 통화가 가능한 단방향의 통신시스템이었다. 우리나라 최초의 일반시민용 이동전화 서비스는 1961년 8월, 80여명의 가입자를 대상으로 제공되었다. 이 때의 이동전화 이용방식은 일반 유선전화로 시외교환을 호출하여 차량전화번호를 알리고 교환원이 선택 호출장치 버튼을 누르면 전파신호가 발사되어 차량 전화의 벨이 울리는 방식이었다. 따라서 통화품질도 나쁘고, 이동전화 수요에도 충분히 대처할 수 없었다. 따라서 특별한 신분의 사용자만이 가입하고 이용, 가능한 상태였다.1973년 기계식 IMTS(Improved Mobile Telephone Sevice)를 1975년에 NMRS(New Mobile Radio System)을 도입하였고, 1976년에는 반전자식 IMTS를 도입하여 서비스를 실시했다. 1984년 3월, 한국통신의 자회사인 한국이동통신서비스주식회사가 설립되면서 그 해, 5월부터 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 셀룰러 시스템이 도입되면서 주로 차량전화 서비스를 개시하여 실질적인 이동전화의 대중화가 시작되었다. 그후 1988년 7월부터 88올림픽의 영향때문에 이동전화의 보급 및 가입자가 급격히 증가하여 차량전화에서 실질적인 이동전화인 핸디폰(Handy Phone)의 개념으로 바뀌기 시작했다.

1996년 1월에는 미국 퀄컴(Qualcomm)사에서 1993년에 개발된 CDMA 방식을 도입하여 인천과 부천 지역에서 그리고 그 해 4월에 서울 전지역에 디지털 이동전화 서비스가 개시되었고, 1997년 10월 1일부터 한국통신프리텔, 한솔 PCS(現 한통엠닷컴), LG Telecom등 3개 사가 동시에 016, 018, 019 등의 번호로 PCS 상용서비스를 실시하였다.

또한 앞으로 2001년에는 유선, 무선 및 위성환경에서, 음성은 물론 고속데이터와 영상서비스까지 가능한 멀티미디어를 제공하고, 세계 어디서나 서비스 이용이 가능한 IMT-2000서비스가 제공될 예정이다.

[13]무선통신 개요

1. 무선통신 개요

Morse가 1837년 전신을 고안하고, 독일의 H.R.Hertz가 전자파의 존재를 실험적으로 입증한 것을 토대로 하여, 1896년 이탈리아의 G.M.Marconi에 의해서 최초의 무선전신통신이 개발되었다. 이와같이 개발된 무선통신은 1906년 미국의 Lee de Forest의 3극 진공관의 발명으로 급속히 발전되기 시작하였다. 이후 Feedback이론,FM변복조 방식,Heterodyne 수신시스템의 발전, 그리고 트랜지스터 등의 고체소자들의 발명으로, 현대에 들어와서는 Computer 및 Electronics와 더불어 정보화시대를 선도하는 기술로 자리잡게 되었다.

무선통신이란 공간을 전송매체로 하는 통신으로 송신측에서 정보신호를 전자파에 실어서 공간에 방사하고, 수신측에서는 공간을 거쳐 전송되어온 전자파를 수신하여 원래의 신호를 검출하는 방식의 통신이다. 또한 전파를 매체로 해서 통신하기 때문에 사용하는 주파수에 한도가 있고, 전파의 전파방법이 주파수의 파장에 따라서 다르며, 단파대에서는 전세계적으로 전파되기 때문에 세계각국간에 상호간섭으로 인해 장애가 생기지 않도록 주파수 사용에 관하여 배분된 업무별로 사용하고 있다. 이러한 무선통신을 시스템의 유동성이나 기술방식, 사용목적에 따라 고정통신기술, 이동통신기술, 위성통신기술로 일반적으로 구분하고 있다.

유선기술과 달리 무선기술은 사용할 수 있는 주파수 스팩트럼이 공간적,시간적으로 제한되어 있으므로, 이용자 상호간에 혼신을 막아주고, 또 적당한 전송품질을 유지하여야 하는 면에서, 스펙트럼의 효율적 이용이 중요한 사항이다. 무선통신 개발분야는 새로운 주파수대의 기술개발, 기존활용 주파수대에서는 협대역화,공용화 등으로 그 이용효율을 향상, 그리고 새로운 서비스 개술개발 등의 3가지 방향으로 추진되어지고 있다.

무선통신기기의 제작기술은 반도체,휠터들의 소자기술의 발달과 Microwave Monolithic IC 등의고주파회로설계기술, 또 표면실장기술(SMT)의 응용 및 고용량 배터리 개발 등으로 기기의 소형·경량화 및 저전력화가 계속 이루어지고 있다. 통신방식도 아날로그 방식에서 디지틀 방식으로 바뀌어지고 있으며, 서비스 내용도 음성뿐만 아니라 데이타,메세지,FAX,화상전송 등의 비음성서비스가 활발히 이루어지고 있다.

2. 무선전신의 발명

영국 스코틀랜드 수학자인 맥스웰(James Clerk Maxwell, 1831-1879)은 1864년 하나의 논문을 통해 맥스웰방정식이라는 이론을 발표하면서, 전기장과 자기장으로 구성된 파동이 공기중에서 하나의 장소로부터 다른 장소로 이동할 수 있다라는 사실을 주장하였다. 그러나 그전에 이미 전자기파가 존재한다는 것을 예언한 사람이 있었으니, 그 사람은 전자기학 연구에 지대한 공헌을 한 페러데이(Michael Faraday)였다. 그후 1887년 독일 과학자 헤르쯔(Heinrich Hertz, 1857-1894)는 맥스웰의 전자기파 복사원리를 실질적인 실험으로 증명해 내었으며, 이를 토대로 1896년 마르코니(Gugliomo Marconi, 1874-1937)는 모르스 부호에 따라 전류가 흘렀다 끊어졌다 하는 현상을 이용하여 기본적인 무선 송수신 실험을 성공시켰다.

마르코니는 1896년, 영국의 소르스페리라는 벌판에서 2.5km 떨어진 두 곳에 무선전신을 보내 자신의 실험을 증명해 보였고 6월 영국정부는 최초의 특허를 내주었을 뿐만 아니라 마르코니의 연구를 적극적으로 후원하였다. 다음 해까지 일련의 성공적인 시범실험을 행했는데 어떤 실험에서는 기구와 연을 이용해서 안테나의 높이를 높게 만들었다. 그는 솔즈베리 평원에서 브리스톨 해협을 통과해서 거의 14.5㎞까지 신호를 보내는 등, 일련의 실험들로 인해 영국과 해외에서 상당한 대중적 관심을 끌었다. 이런 대중적 관심과 무선전신실험을 등에 엎고, 대서양을 사이에 둔 유럽과 미국의 무선전신실험을 계획하였다. 1900년 10월, 마르코니는 유럽과 미국 간 무선전신실험에 앞서 먼저 영국과 아일랜드 간의 실험을 하였다. 대서양이 바라보이는 영국의 콘월에 60m가 되는 전신주를 30개 세우고, 그 위에 안테나를 가설한 거대한 발신소를 건설하였다. 그러나 폭풍에 의해 애써 설치한 높은 안테나가 쓰러져 버리는 등 많은 어려움은 있었지만 결국 영국과 아일랜드 간의 360km의 통신실험에 성공하였다. 마침내 준비를 끝내고 마르코니는 대서양 저편의 캐나다 뉴펀들랜드라는 큰 섬으로 출발하였다. 그러나 그 섬에는 큰 안테나가 설치되어 있지 않았기 때문에 준비해 간 연과 공기를 넣어 공중에 띄우는 기구에 철사줄을 매어 사용할 수밖에 없었다. 먼저 180m 높이로 철사줄을 맨 연을 띄웠으나 연은 바람에 밀려 바다로 떨어져 버렸고 그 다음날 다시 기구를 120m 높이로 띄워 미리 정했던 신호인 "도도도" 소리를 기다렸다. 연을 띄운 지 30분이 지나서 신호가 들려왔다. 마침내 2800km의 대서양 횡단통신이 성공하는 순간이었다. 신호가 30분이 지나서 들린 이유는 연이 바람에 따라 수시로 위치가 바뀜에 따라 신호가 들렸다 안 들렸다 하였기 때문이었다.

3. 무선전화의 발명

유선전신에서 유선전화가 탄생했듯이 1900년 12월, 마르코니가 무선전신의 역사적인 대서양 횡단에 성공한이후 6년만에 캐나다 출신의 미국인 파센딘(Paendin)에 의해 무선전화로 발전하였다.

젊었을 때 에디슨의 조수였던 파센딘은 마르코니에 의해 행해진 바와 같이 전기를 고전압에서 단속적으로 불꽃 방전시켜 발생시킨 전파로는 음성을 태워 먼곳에 전달할 수 없었으므로 지속전파를 발생할 수있는 주파수발생기를 완성하였다. 이어서 1907년 미국인 포레스트(L. D. Forest)에의해 발명된 3극 진공관은 정류, 검파는 물론 증폭이라는 획기적인 기능까지 갖추어 무선통신의 발전에 획기적인 발전을 가져오게 되었다.

드디어 1916년에 미국 버지니아 주에 위치한 해군연구소 무선국에서 최초의 실제적인 진폭변조방식(AM:Amplitude-Modulated Signal)의 신호를 보냈으며, 대서양 해안에서 모르스 부호가 아닌 음성을 수신하게 되었다. 1914년 발발한 제1차세계대전은 무선전화의 발전에 지대한 공헌을 하였다. 1차세계대전의 특징은 비행기가 전쟁무기로 최초로 등장했다는데 있다. 당초에는 간단한 정찰비행이 주된 목적이었지만 드디어는 공중전으로까지 발전되어 전세를 좌우하기에 까지 이르렀다. 이에 따라 정찰비행에서 얻은 정찰정보를 즉시 지상의 아군에게 연락하고, 비행기 상호간의 통신을 위한 무선전화의 필요성이 대두되었다. 비행기에 최초로 무선전화를 장착한 곳은 프랑스군이었다. 한 프랑스 무선전기회사는 연합군의 발주로 1차대전중 18,000대의 비행기용 무선전화장비를 제작하였다고 한다.

무선에 의한 전신, 전화의 중추는진공관이다. 보다 좋은 품질의 무선통신을 위해 소형의 성능좋은 진공관의 개발이 요구되었고, 이에 따라 각국의 무선전기회사들은 막대한 연구자금을 들여 무선통신에 대한 과학적 연구에 심혈을 기울였고, 그 연구결과를 제품화하기위한 생산설비 확장에 박차를 가하였다. 전쟁후 군용 무선전신, 전화기술의 개발과 생산에 활용되던 시설은 고스란이 상업용 민간 통신장비생산을 위한 시설로 대체되었던 것이다.

[14]무선통신의 이해

1. 무선통신의 분류

무선통신은 통신케이블로 정보를 주고 받는 유선통신과는 달리 전파라고 하는 무형의 정보전달 수단에 의해 통신을 하는 방식을 말한다. 이 방식은 초기에 정보를 전달하는 양측이 고정된 상태에서 정보를 전달하였으나(고정통신), 요즈음은 이동하는 상태에서도 정보를 교환할 수 있게 되었다. (이동통신) 주요한 통신방식을 보면 이동통신의 Paging, TRS 등과 셀룰라 방식, 그리고 위성을 사용한 통신방식 등이 있다.

2. 전파의 이해

전파는 물질의 매개없이 공간을 전파하는 3KHz에서 3000GHz 사이의 주파수를 지니는 전자파를 말한다.

전파는 공기를 매개로 전달되는 우리의 목소리나 음향과 같은 음파와는 달리 공기가 없는 우주공간 속에서도 전달된다. 이러한 전파는 주파수에 의해 그 특성이 구분되는데, 주파수란 전파가 1초동안 상하로 진동하는 횟수를 의미하며, 단위로는 Hz를 사용한다. 전파의 구분은 3KHz를 기점으로 주파수 값의 10배마다 구분하고, 각각을 주파수대라고 하며, 장파나 단파등의 대역이름을 갖고 있다.

3. 주파수란?

전파는 무선통신에 있어서 없어서는 안 될 중요한 매개체이다. 전파를 이용하는 무선통신은 하나의 공간을 공동으로 이용함으로 동일한 주파수의 전파를 동시에 동일 장소에서 사용할 수 없다. 즉 어떤 사람이 일정 주파수의 전파를 발사하는 중에 다른 사람이 동일 전파를 발사하면 혼선으로 인해 통신이 되지 않는다. 따라서 전파는 일정한 규칙에 의해 질서를 유지하면서 이용해야 하는 제약이 따른다. 따라서 전파는 무한한 것이 아니라 유한한 자원으로 볼 수 있다.
이러한 유한한 자원을 효율적으로 이용하기 위해 각국은 무선통신사업자에게 일정 기준의 주파수를 할당하여 사용하도록 하고 있다. 또한 전파의 전달에는 국경이 없으므로 인접국가와의 혼선문제가 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위해 국가간에 정해진 규칙에 따라 전파를 관리 및 활용하게 되며, 전문기관인 ITU(국제전기통신연합)에서 관리한다.

4. 채널이란?

우리가 사용하는 주파수 대역은 채널에 의해 구분되는데, 이것은 사용상에 혼선을 예방하기 위해 사용할 수 있는 주파수를 규정한 것을 의미한다. 예로써 디지털 휴대폰을 운용하기 위해 정부로부터 10MHz의 주파수 대역을 할당받아 서비스를 운용하는 사업자라면 원칙적으로 주파수 대역을 전부 사용하여 서비스를 할 수 있으나, 혼선을 피하기 위해 일정 거리를 둔 특정 주파수만을 사용하게 되는데, 이것을 채널이라고 한다. 전파, 주파수, 채널의 관계는 황무지에 고속도로를 개설하고, 도로에 차선을 긋는 것으로 비교할 수 있는데, 이때 황무지 = 전파, 고속도로 = 주파수, 차선 = 채널로 비유할 수 있다.